WO2016181989A1 - 血液浄化装置およびプライミング方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a blood purification apparatus for purifying blood taken out from the body and returning it to the body, and a priming method for supplying priming liquid to a liquid path through which blood or dialysate flows prior to blood purification treatment.
- a liquid path through which blood or dialysate flows is provided.
- This liquid path includes a blood line through which blood flows, a dialysate line through which dialysate flows, a dialyzer equipped with a hollow fiber membrane (blood purification membrane), and the like.
- An arterial puncture needle and a venous puncture needle are attached to the tip of the blood line. Each puncture needle is punctured by a patient to perform extracorporeal circulation of blood in dialysis treatment.
- a process called “priming” is usually performed in which a priming liquid that is a physiological saline solution or a dialysate is supplied and filled in the liquid path.
- a priming liquid that is a physiological saline solution or a dialysate
- cleaning of the liquid path, improvement of wettability, and the like are achieved.
- a medical worker taps a dialyzer or a pipe with a hand so that the attached bubbles flow.
- manual bubble removal has been troublesome.
- Patent Document 1 discloses a technique for generating a plurality of short pressure pulses in an extracorporeal circuit (blood piping) during a priming process. According to this technique, bubbles in the pipe can be removed to some extent. However, it was difficult to remove the bubbles in the dialyzer only by the pressure pulse applied to the pipe, and the bubbles were likely to remain in the dialyzer.
- Patent Document 2 discloses a technique for reducing the pressure in the dialysate flow path of the dialyzer to a negative pressure during priming.
- Patent Document 2 after the priming liquid is drawn into the liquid path, only the inside of the dialyzer is set to a negative pressure. For this reason, it has been difficult to remove the air other than the dialyzer.
- Patent Document 2 in the case of the technique of Patent Document 2 in which the pressure is reduced after drawing the priming liquid, the air in the dialyzer is blocked by the priming liquid and cannot be exhausted, so the air in the dialyzer cannot be removed.
- Patent Document 2 performs pressure reduction to facilitate the flow of liquid to the laminated dialyzer, and is not a technique for removing air. Further, since the pressure is reduced in the middle of the priming process, there is a problem that the entire process of the priming process becomes complicated.
- an object of the present invention is to provide a blood purification device and a priming method that can easily and reliably prevent air from remaining in a liquid path during priming.
- the blood purification apparatus of the present invention is a blood purification apparatus for purifying blood taken out from the body and returning it to the body, wherein the pump is provided in the middle of the liquid path through which blood or dialysate flows, and in the middle of the liquid path A valve that closes or opens a part of the liquid path, a blood purification process for flowing the blood or dialysate through the liquid path for blood purification, and the pump and valve prior to the blood purification process.
- a control unit that executes a priming process for driving and supplying a priming liquid to the liquid path, and a pressure reducing process for reducing the gap in the liquid path to a negative pressure state prior to the supply of the priming liquid; It is characterized by providing.
- the liquid path includes at least a blood purifier that purifies blood and a blood line through which the blood flows.
- the liquid path further includes an air trap chamber.
- the blood purifier is preferably a dialyzer that contains a blood purification membrane and purifies the blood with the blood purification membrane
- the priming solution is preferably a dialysate that has been back-filtered by the dialyzer.
- the pump includes a blood pump that sends the blood to the blood purifier, an introduction pump that sends dialysate to the blood purifier, and a discharge pump that discharges dialysate from the blood purifier.
- the control unit drives the valve to close the liquid path from the outside air, and then reversely drives the blood pump, drives the drain pump, and reversely drives the introduction pump. By performing at least one of them, the void is decompressed.
- a dialysate regeneration column is provided for regenerating the dialysate that has passed through the blood purifier and returning it to the blood purifier in order to circulate the dialysate.
- the blood purifier is a blood purification column that contains an adsorbent for purifying blood and purifies blood.
- the pump includes a vacuum pump that is provided in the middle of the liquid path and sucks air in the liquid path and does not deliver dialysate and blood, and the controller controls the valve. After driving to close the liquid path from outside air, the vacuum pump is driven to depressurize the gap.
- Another priming method is a priming method for supplying a priming solution to a fluid path through which blood or dialysate flows prior to blood purification treatment for purifying blood taken out from the body and returning it to the body, Prior to the supply of the priming liquid, a pump and a valve provided in the middle of the blood path are driven to reduce the gap in the liquid path to a negative pressure state.
- the “valve” is not limited to a valve provided separately from the pump, but also includes a pump that functions as a valve.
- the tube pump functions as a pump that sends out liquid into the flow path, and also functions as a valve that closes the flow path when driving is stopped and opens the flow path during driving.
- a pump there may be no independently provided valve.
- the pressure reducing process is performed to reduce the gap in the liquid path to a negative pressure state. Therefore, the remaining air in the liquid path during the priming process can be easily and reliably prevented. .
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a dialysis system 10 according to an embodiment of the present invention.
- 1 are components of the dialysis system 10.
- the part shown with the broken line is a consumable unit that is discarded and replaced each time it is used.
- the arrow shown in the vicinity of each pump 22,38,40,42 has shown the direction of the positive drive of these pumps.
- the dialysis system 10 is a blood purification device that purifies blood by contacting blood and dialysate through a hollow fiber membrane (not shown) that is a blood purification membrane provided in the dialyzer 12.
- the dialysis system 10 includes a dialysate supply device 32, a blood pump 22, an introduction pump 38, a discharge pump 40, a valve 41, a vacuum pump 42, pipes 34 and 36, and the like.
- the consumable unit includes an arterial blood line 14 and a venous blood line 16.
- One end of each of the arterial blood line 14 and the venous blood line 16 is connected to a blood inlet 12a and a blood outlet 12b of a dialyzer 12 (blood purifier), respectively.
- the pipes 34 and 36 may be consumables that are discarded and replaced each time they are used, like the blood lines 14 and 16.
- the dialyzer 12 has a substantially cylindrical casing, and blood inlets 12a and blood outlets 12b are formed at both ends in the axial direction of the casing.
- a dialysate inlet 12c and a dialysate outlet 12d are formed on the peripheral surface of the housing of the dialyzer 12.
- a plurality of hollow fiber membranes functioning as blood purification membranes are disposed inside the housing. The inside of this hollow fiber membrane constitutes a part of the blood path through which blood flows, and the space between the outer peripheral surface of the hollow fiber membrane and the inner peripheral surface of the housing is a part of the dialysate path through which the dialysate flows Configure.
- the artery side puncture needle 20 is connected to the tip of the artery side blood line 14 via the connector 18.
- a blood pump 22, which is an iron tube pump, is provided in the middle of the arterial blood line 14.
- the blood pump 22 is driven to rotate forward to squeeze the arterial blood line 14 made of a flexible tube, thereby sending blood to the downstream side (dialyzer 12 side).
- the blood pump 22 also functions as a valve for closing or opening a part of the arterial blood line 14. That is, when the blood pump 22 rotates and pumps out the liquid, a part of the arterial blood line 14 is in an open state in which the liquid flow is allowed, the blood pump 22 stops, and the liquid is pumped out. Is stopped, a part of the arterial blood line 14 is in a closed state in which the passage of fluid is inhibited.
- a venous puncture needle 26 is connected to the distal end of the venous blood line 16 via a connector 24.
- an air trap chamber 28 is provided for temporarily storing the blood in order to release bubbles from the blood.
- the air trap chamber 28 is a substantially cylindrical container having a venous blood line 16 connected to the vicinity of the upper end and the vicinity of the lower end thereof.
- the air trap chamber 28 has a closed shape except for the connection port with the venous blood line 16. Therefore, the air trap chamber 28 is a chamber whose inner space is closed from outside air, that is, a so-called airless chamber, and blood is filled to the upper end level of the air trap chamber 28 during dialysis.
- a valve 41 that opens and closes the venous blood line 16 is also provided between the air trap chamber 28 and the connector 24. In the priming process described later, the valve 41 is closed.
- the dialysate supply device 32 has a dialysate introduction line 34 connected to the dialysate introduction port 12c of the dialyzer 12 and a dialysate discharge line 36 connected to the dialysate discharge port 12d.
- the dialysate introduction line 34 and the dialysate discharge line 36 are respectively provided with an introduction pump 38 and a discharge pump 40 that are tube pumps.
- the two pumps 38 and 40 can be driven independently of each other. By driving these two pumps 38 and 40, the dialysate is sent to the dialyzer 12 and the dialysate 12 is discharged from the dialyzer 12.
- these pumps 38, 40 also function as valve bodies that open a part of the pipe and stop the part of the pipe by driving.
- a vacuum pump 42 is connected between the introduction pump 38 and the dialysate introduction port 12c. When driven, the vacuum pump 42 sucks air from the dialysate introduction line 34 and a gap communicating with the dialysate introduction line 34 to reduce the pressure.
- the dialysis system 10 further includes a control unit (not shown) that controls each unit.
- the control unit controls the driving of the various pumps 22, 38, 40, and 42 in accordance with instructions from the user. Further, as will be described in detail later, when priming is instructed by the user, the vacuum pump 42 is driven, and the introduction pump 38 and the blood pump 22 are driven after the gap in the liquid path is set to a negative pressure. Then, a priming solution (back-filtered dialysate) is supplied into the solution path.
- the patient When performing dialysis treatment using such a dialysis system 10, the patient is punctured with the arterial puncture needle 20 and the venous puncture needle 26, and the blood pump 22, the introduction pump 38, and the discharge pump 40 are driven.
- the patient's blood collected from the arterial puncture needle 20 passes through the arterial blood line 14 to the inside of the hollow fiber membrane from the blood introduction port 12a of the dialyzer 12, while the dialysate is introduced into the dialysate introduction line 34.
- the dialysate inlet 12c Through the dialysate inlet 12c to the outer periphery of the hollow fiber membrane.
- the blood inside the hollow fiber membrane and the dialysate outside the hollow fiber membrane come into contact with each other through the hollow fiber membrane, so that the waste of blood moves to the dialysate side, thereby purifying the blood.
- the purified blood is led out from the blood outlet 12 b to the venous blood line 16 and returned to the patient's body through the air trap chamber 28 and the venous puncture needle 26.
- the dialysate mixed with waste is discharged from the dialysate outlet 12d to the dialysate discharge line 36.
- a priming process is usually performed in which a priming solution is flowed into a fluid path through which the dialysis solution or blood flows.
- the “fluid path” through which the priming liquid is supplied means a path through which the dialysate or blood flows.
- the chamber 28, the dialysate introduction line 34, and the dialysate discharge line 36 correspond to this.
- the introduction pump 38 is driven and the blood pump 22 is driven to rotate in the reverse direction (drive in the direction opposite to that during treatment) under the control of the control device.
- the dialysate introduced from the dialysate introduction line 34 is filtered (reverse filtration) into the hollow fiber membrane through the hollow fiber membrane of the dialyzer 12, and is supplied to the arterial blood line 14 and the venous blood line 16. It will flow towards.
- priming using the dialyzed fluid that has been reversely filtered in this way, it is not necessary to separately connect a piping for supplying the priming solution to the blood line 14, and the priming process can be executed easily. Priming with such a reverse-filtered dialysate is called “online priming”.
- online priming is adopted, but it goes without saying that a dedicated pipe for supplying a priming liquid (for example, physiological saline) is connected to the blood lines 14 and 16 and the dedicated piping is used. Then, the priming solution may be supplied.
- a priming liquid for example, physiological saline
- the pressure reducing process is performed to reduce the gap in the liquid path to a negative pressure.
- the vacuum pump 42 is connected to the dialysate introduction line 34.
- the flow of the decompression process will be described with reference to FIG.
- the arrow in FIG. 2 has shown the drive direction (suction direction) of the pump at the time of pressure reduction processing.
- the connector 18 of the arterial blood line 14 and the connector 24 of the venous blood line 16 are connected to communicate with each other. Furthermore, driving of the blood pump 22, the introduction pump 38, and the discharge pump 40 is stopped, and the arterial blood line 14, the dialysate introduction line 34, and the dialysate discharge line 36 are all closed from the outside air. Thereby, it becomes a closed space where the liquid path is blocked from outside air.
- the vacuum pump 42 is driven to suck the air in the liquid path and depressurize the gap in the liquid path.
- each line 14, 16, 34, 36 and the inside of the dialyzer 12 and the air trap chamber 28 become negative pressure.
- the control unit determines that the gap in the liquid path has become negative pressure, and stops driving the vacuum pump 42.
- a pressure sensor for detecting the pressure in the liquid path may be provided separately, and the vacuum pump 42 may be driven and controlled in accordance with the detection result of the pressure sensor.
- a priming process for introducing a dialysis solution that is a priming solution into the liquid path is subsequently performed.
- the vacuum pump 42 is stopped, and the introduction pump 38 is driven in the forward direction (direction in which the dialysate 12 is fed into the dialyzer 12).
- the dialysate introduced from the dialysate introduction line 34 is reversely filtered by the hollow fiber membrane of the dialyzer 12 and flows toward the arterial blood line 14 and the venous blood line 16.
- the inside of the dialyzer 12, the air trap chamber 28, the arterial blood line 14, and the venous blood line 16 is at a negative pressure, and since no air is present, dialysate (priming liquid) is supplied. However, no bubbles remain.
- the inside of the air trap chamber 28 has a negative pressure, the inside of the air trap chamber 28 is filled with the dialysate only by introducing the dialysate without any special treatment (the liquid level). The level can be raised to the top of the air trap chamber 28).
- the priming process for filling the liquid path with the dialysate is completed.
- the connectors 18 and 24 are disconnected, the arterial puncture needle 20 and the venous puncture needle 26 are attached to the connectors 18 and 24, and the patient is punctured to perform dialysis treatment. It becomes.
- the gap could be reduced to about ⁇ 500 mmHg.
- a priming solution was introduced, no bubbles remained and good results were obtained.
- the discharge pump 40 was driven for 15 minutes, the gap could be reduced to about ⁇ 700 mmHg.
- the priming solution was introduced thereafter, no bubbles remained and good results were obtained.
- the vacuum pump 42 is presumed to be able to reduce the pressure more efficiently than the discharge pump 40, and thus reaches a negative pressure of about ⁇ 750 mmHg by driving for about 1 minute, depending on the performance of the vacuum pump 42. Guessed.
- FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an experimental apparatus used in the verification experiment of the present embodiment.
- FIG. 4 is a table showing the contents of the verification experiment
- FIG. 5 is a graph showing the results of the verification experiment.
- arrows in the vicinity of the pumps 22 and 38 indicate directions when the pumps 22 and 38 are positively driven.
- tanks 46 and 48 filled with water were prepared. The tips of the arterial blood line 14 and the venous blood line 16 were communicated with the water in the tank 46, and the dialysate introduction line 34 and the dialysate discharge line 36 were communicated with the water in the tank 48.
- the drain pump 40 is eliminated, and instead, a first test valve 50 and a second test valve 52 are provided in the venous blood line 16 and the dialysate drain line 36.
- the introduction pump 38 is a roller pump that squeezes a tube and sends out a liquid.
- a pressure sensor 54 is provided between the dialyzer 12 and the air trap chamber 28.
- the amount of bubbles remaining in the liquid path is measured after priming in this experimental apparatus.
- the first test valve 50 and the second test valve 52 are closed and the liquid path is sealed, and the blood pump 22 is reversely driven and the introduction pump 38 is reversely driven.
- the pressure in the liquid path is reduced to ⁇ 300 mHg (STEP 1). If the pressure is reduced to ⁇ 300 mHg, the reverse drive of the blood pump 22 and the introduction pump 38 are driven forward with the first test valve 50 open, and from the tank 48 into the liquid path, particularly the dialyzer 12 and the blood lines 14, 16. Water is introduced into (STEP 2).
- the amount of introduced liquid at this time is 500 mL or 1500 mL.
- the excess water passing through the liquid path is discharged to the tank 46.
- the blood pump 22 is stopped and the introduction pump is driven positively to move from the tank 48 into the liquid path, in particular, the dialyzer 12 and the dialysis.
- Water is introduced into the liquid discharge line 36 (STEP 3). The amount of introduced liquid at this time is 500 mL. Further, the excess water passing through the liquid path is discharged to the tank 48.
- the same STEP 1 to STEP 3 as in the first embodiment are executed. However, in STEP 1, the pressure is reduced to -500 mHg in Example 2, and to -700 mHg in Example 3.
- the liquid level in the air trap chamber 28 is adjusted to the prescribed height.
- the dialyzer 12 is inverted, that is, the blood outlet 12b connected to the air trap chamber 28 is positioned above the blood inlet 12c.
- the blood pump 22 is driven at the maximum speed.
- the outer walls of the dialyzer 12, the arterial blood line 14, and the venous blood line 16 are struck to cause air bubbles adhering to these inner walls to flow and collect in the air trap chamber 28.
- the amount of decrease in the liquid level of the air trap chamber 28 is measured, and the amount of remaining bubbles is measured from the amount of decrease.
- FIG. 5 is a graph showing the results of the verification experiment, where the horizontal axis indicates the amount of liquid initially introduced (STEP 2 in Examples 1 to 3 and STEP 1 in the comparative example), and the vertical axis indicates the amount of remaining bubbles after the end of the experiment. Is shown. Further, in Example 3 when the amount of introduced liquid was 1500 mL, the amount of remaining bubbles was so small that it could not be measured, and thus the value is not shown in FIG.
- Example 1 the pressure is reduced to -300 mHg in advance compared to the comparative example in which pressure reduction is not performed in advance. Furthermore, in Example 2 in which the pressure was reduced to ⁇ 500 mHg in advance, it was reduced to 48% (introduction liquid amount 500 mL) or 33% (introduction liquid amount 1500 mL) as compared with the comparative example. Furthermore, it can be seen that if the pressure is reduced to -700 mHg in advance, the amount of the remaining liquid can be reduced to almost zero (1 mL or less).
- the gap in the liquid path is reduced in advance to a negative pressure. Therefore, it is possible to easily and reliably prevent bubbles from remaining when the priming liquid is supplied. Further, the liquid level of the air trap chamber 28 can be raised to the upper end without special treatment.
- the pressure is reduced by driving the vacuum pump 42, but the pressure may be reduced by driving another pump, for example, the blood pump 22 or the discharge pump 40.
- the discharge pump 40 may be driven to reduce the gap in the liquid path.
- the introduction pump 38 is reversely driven (driven in the direction of sucking fluid from the dialyzer 12) to reduce the gap in the liquid path. Also good. FIG.
- FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration in which the gap in the liquid path is decompressed by driving the discharge pump 40 and / or reverse driving the introduction pump 38 instead of the vacuum pump 42.
- the arrows near the pumps 40 and 38 indicate the driving direction (suction direction) during the decompression process.
- FIG. 7 shows an example of a configuration in which, in place of the vacuum pump 42, the blood pump 22 is reversely driven (driven in the direction in which fluid is sucked from the dialyzer 12) with the valve 41 closed to reduce the pressure in the liquid path.
- the tip of the arterial blood line 14 is not connected to the venous blood line 16 but communicated with the outside air.
- a member that closes or releases the communication between the venous blood line 16 and the outside air such as a valve that opens and closes in response to an instruction from the control unit, or a manual opening and closing.
- a clamp, a sealing cap attached to the tip of the puncture needle 26, and the like are provided.
- the discharge pump 40 and / or the introduction pump 38 may be reversely driven in parallel with the reverse drive of the blood pump 22.
- arrows in the vicinity of the pumps 22, 38, 40 indicate the driving direction (suction direction) during the decompression process.
- the introduction pump 38 and the discharge pump 40 are tube pumps that are driven independently of each other, but both may be a dual pump that is driven in conjunction with each other.
- FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which the introduction pump 38 and the discharge pump 40 are dual pumps.
- the pressure cannot be reduced by the reverse drive of the introduction pump 38 and the drive of the discharge pump 40. Therefore, when the pressure in the liquid path is reduced when the dual pump is employed, the blood pump 22 is reversely driven with the valve 41 closed, or a vacuum pump 42 (not shown in FIG. 8) provided separately. Drive.
- an arrow in the vicinity of the pump 22 indicates the driving direction (suction direction) during the decompression process.
- the blood pump 22, which is a tube pump, the introduction pump 38, and the derivation pump 40 are used as valves, but a valve that opens and closes according to an instruction from the control unit may be provided separately.
- a valve that opens and closes according to an instruction from the control unit may be provided separately.
- online priming in which priming is performed with a back-filtered dialysate has been illustrated, but the technique of the present embodiment is performed via a dedicated pipe connected to the arterial blood line 14 or the venous blood line 16. It is also applied when supplying a priming solution (for example, a physiological saline solution).
- a priming solution for example, a physiological saline solution
- the dialysis system 10 may further include a dialysate regeneration column 44. That is, normally, the dialysate that has passed through the dialyzer 12 is returned to the dialysate supply device 32 and then discharged to the outside. On the other hand, a new dialysate is supplied to the dialysate supply device 32 from the outside.
- the dialysate regeneration column 44 usually regenerates the unwanted matter contained in the used dialysate to be discarded by adsorbing it to the adsorbent, and returns it to the dialysate supply device 32. That is, in the configuration shown in FIG. 9, the dialysate is recirculated by the dialysate regeneration column 44.
- dialysate regeneration column 44 When such a dialysate regeneration column 44 is used, it is desired to prime the inside of the dialysate regeneration column prior to the start of dialysis.
- the adsorbent incorporated in the dialysate regeneration column 44 is a porous material, conventionally, it has been difficult to fill the fine holes of the adsorbent with the priming solution.
- the inside of the dialysate regeneration column 44 can be filled with the priming liquid.
- the introduction pump 38 is driven and / or the dialysate supply unit 32 and the dialysate regeneration column 44 are emptied (the dialysate is not filled), and / or The discharge pump 40 is reversely driven to reduce the pressure inside the dialysate regeneration column 44.
- the vacuum pump 42 is driven and / or the blood pump 22 is reversely driven to reduce the pressure in the dialyzer 12 and the blood lines 14 and 16.
- the arrows in the vicinity of the pumps 22, 38, 40, and 42 indicate the driving direction (suction direction) during the decompression process.
- the bag filled with the dialysate is connected to a liquid path between the dialysate supply unit 32 and the dialysate regeneration column 44, and the dialysate is introduced into the liquid path.
- the liquid path including the dialysate regeneration column 44 is primed with the dialysate.
- a physiological saline solution may be used instead of the dialysate.
- the dialysis system 10 having an airless chamber cut off from the outside air is illustrated, but the air trap chamber 28 may be a normal air trap chamber opened to the outside air. Further, the air trap chamber 28 may be omitted if measures against bubbles are secured.
- the dialyzer 12 was illustrated as an example of the blood purifier, you may use another blood purifier.
- a blood purification column that contains an adsorbent that adsorbs a pathogenic substance contained in blood and purifies the blood may be used as the blood purification device. In this case, since it is not necessary to supply dialysate, the dialysate introduction line 34, the dialysate discharge line 36, the introduction pump 38, and the discharge pump 40 are unnecessary.
- decompression is performed by reverse driving of the blood pump 22 or driving of the vacuum pump 42 connected in the middle of the blood lines 14 and 16.
- dialysate is not used. Therefore, at the time of priming, a bag filled with physiological saline is connected to blood lines 14 and 16, and physiological saline is introduced into the fluid path.
- the technology of the present embodiment is not limited to a dialysis system, and may be applied to other blood purification devices that require a priming process in advance, such as an apheresis device or a continuous slow blood purification device (CRRT).
- dialysate supply section 34 dialysate introduction line, 36 dialysate discharge line, 38 introduction pump, 40 discharge pump, 42 vacuum pump, 44 dialysate regeneration column, 46, 48 tank, 50 first test valve, 52 second test valve.
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Abstract
体内から取り出された血液を浄化したうえで体内に戻す血液浄化装置であって、血液または透析液が流れる液経路の途中に設けられたポンプと、前記液経路途中に設けられ、前記液経路の一部を閉鎖または開放する弁と、血液浄化のために前記液経路に前記血液または透析液を流す血液浄化処理と、前記血液浄化処理に先だって前記ポンプおよび弁を駆動して前記液経路にプライミング液を供給するプライミング処理と、前記プライミング液の供給に先だって前記液経路内の空隙を減圧して負圧状態にする減圧処理と、を実行させる制御部と、を備える。
Description
本発明は、体内から取り出された血液を浄化したうえで体内に戻す血液浄化装置、および、血液浄化処理に先だって、血液または透析液が流れる液経路にプライミング液を供給するプライミング方法に関する。
従来から、透析治療等において、採取した患者の血液を体外で浄化、循環させて再び体内に戻す血液浄化装置が用いられている。かかる血液浄化装置では、血液または透析液が流れる液経路が設けられている。この液経路には、血液が流れる血液ラインや透析液が流れる透析液ライン、中空糸膜(血液浄化膜)を具備したダイアライザ等が含まれる。血液ラインの先端には、動脈側穿刺針及び静脈側穿刺針が取り付けられている。各穿刺針は、患者に穿刺されて透析治療における血液の体外循環が行われることとなる。
ところで、液経路に血液または透析液を流す前には、通常、生理食塩液または透析液であるプライミング液を液経路内に供給して充填させる「プライミング」と称される処理が実行される。プライミング処理を行うことで、液経路の洗浄や、濡れ性向上等が図られる。かかるプライミング処理では、液経路内における残留空気を除去するために、医療従事者がダイアライザや配管を手で叩いて、付着した気泡を流れるようにしていた。しかし、こうした手動での気泡除去は、手間であった。
ここで、特許文献1には、プライミング処理の際に、体外循環回路(血液配管)内に複数の短い圧力パルスを発生させる技術が開示されている。かかる技術によれば、配管内の気泡は、ある程度除去できる。しかし、配管に付与した圧力パルスのみで、ダイアライザ内の気泡まで除去するのは難しく、ダイアライザに気泡が残存しやすかった。
また、特許文献2には、プライミング中にダイアライザの透析液流路内を減圧して負圧にする技術が開示されている。しかし、特許文献2は、液経路内にプライミング液を引きこんだ後に、ダイアライザ内のみを負圧にしている。そのため、ダイアライザ以外の箇所の空気を除去するのは困難であった。また、ダイアライザそのものについても、プライミング液を引き込んでから減圧する特許文献2の技術の場合、ダイアライザ内にある空気が当該プライミング液に阻まれて排気できないため、ダイアライザ内の空気を除去できない。そもそも、特許文献2は、積層型ダイアライザに液を流しやすくするために減圧するのであり、空気除去を目的とする技術ではない。また、プライミング処理の途中で、減圧するため、プライミング処理の全体的な工程が複雑になるという問題もあった。
つまり、従来、プライミング実行時における液経路内の空気の残存を簡易かつ確実に防止することは、困難であった。そこで、本発明では、プライミング実行時における液経路内の空気の残存を簡易かつ確実に防止できる血液浄化装置およびプライミング方法を提供することを目的とする。
本発明の血液浄化装置は、体内から取り出された血液を浄化したうえで体内に戻す血液浄化装置であって、血液または透析液が流れる液経路の途中に設けられたポンプと、前記液経路途中に設けられ、前記液経路の一部を閉鎖または開放する弁と、血液浄化のために前記液経路に前記血液または透析液を流す血液浄化処理と、前記血液浄化処理に先だって前記ポンプおよび弁を駆動して前記液経路にプライミング液を供給するプライミング処理と、前記プライミング液の供給に先だって前記液経路内の空隙を減圧して負圧状態にする減圧処理と、を実行させる制御部と、を備えることを特徴とする。
好適な態様では、前記液経路は、少なくとも、血液を浄化する血液浄化器と、前記血液が流れる血液ラインと、を含む。この場合、前記液経路は、さらに、エアトラップチャンバを含む、ことが望ましい。また、前記血液浄化器は、血液浄化膜を内在するとともに当該血液浄化膜にて血液浄化を施すダイアライザであり、前記プライミング液は、前記ダイアライザにより逆濾過された透析液である、ことも望ましい。
他の好適な態様では、前記ポンプは、前記血液を前記血液浄化器に送る血液ポンプと、透析液を前記血液浄化器に送る導入ポンプと、透析液を前記血液浄化器から排出させる排出ポンプと、を備え、前記制御部は、前記弁を駆動して前記液経路を外気から閉鎖したうえで、前記血液ポンプの逆駆動、および、前記排出ポンプの駆動、前記導入ポンプの逆駆動の三つのうち少なくとも一つを行うことにより、前記空隙を減圧する。他の好適な態様では、前記透析液を循環させるべく、前記血液浄化器を通過した前記透析液を再生して前記血液浄化器に戻す透析液再生カラムを備える。
他の好適な態様では、前記血液浄化器は、血液を浄化する吸着材を内在し、血液を浄化する血液浄化カラムである。他の好適な態様では、前記ポンプは、液経路途中に設けられ、前記液経路内の空気を吸引する一方で、透析液および血液を送出しない真空ポンプを含み、前記制御部は、前記弁を駆動して前記液経路を外気から閉鎖したうえで、前記真空ポンプを駆動させて前記空隙を減圧する。
他の本発明であるプライミング方法は、体内から取り出された血液を浄化したうえで体内に戻す血液浄化処理に先だって、血液または透析液が流れる液経路にプライミング液を供給するプライミング方法であって、前記プライミング液の供給に先だって、前記血液経路の途中に設けられたポンプおよび弁を駆動して、前記液経路内の空隙を減圧して負圧状態にする、ことを特徴とする。
なお、本発明において、「弁」とは、ポンプとは別に独立して設けられた弁に限らず、弁として機能するポンプも含む。例えば、チューブポンプは、流路内に液体を送り出すポンプとして機能するとともに、駆動停止中は、流路を閉鎖し、駆動中は流路を開放する弁としても機能する。かかるポンプを用いる場合、独立して設けられた弁は、無くてもよい。
本発明によれば、プライミング処理に先だって、液経路内の空隙を減圧して負圧状態にする減圧処理を実行するため、プライミング実行時における液経路内の空気の残存を簡易かつ確実に防止できる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態である透析システム10の構成を示す図である。図1において実線で図示した部位が透析システム10の構成要素である。図1において、破線で図示した部位は、使用の度に廃棄交換される消耗ユニットである。また、図1において、各ポンプ22,38,40,42の近傍に図示する矢印は、これらポンプの正駆動の方向を示している。この透析システム10は、ダイアライザ12内に設けられた血液浄化膜である中空糸膜(図示せず)を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する血液浄化装置である。透析システム10は、透析液供給装置32、血液ポンプ22、導入ポンプ38、排出ポンプ40、弁41、真空ポンプ42、および、配管34,36等を備えている。一方、消耗ユニットは、動脈側血液ライン14と、静脈側血液ライン16とを備えている。これら動脈側血液ライン14及び静脈側血液ライン16の一端は、それぞれ、ダイアライザ12(血液浄化器)の血液導入口12a及び血液導出口12bに接続されている。なお、装置の構成等によっては、配管34,36も、血液ライン14,16等と同様に、使用の度に廃棄交換される消耗品としてもよい。
ダイアライザ12は、略筒状の筐体を有しており、当該筐体の軸方向両端には、血液導入口12a及び血液導出口12bが形成されている。また、ダイアライザ12の筐体の周面には、透析液導入口12c及び透析液導出口12dが形成されている。筐体の内部には血液浄化膜として機能する中空糸膜が複数配設されている。この中空糸膜の内部は、血液が流れる血液経路の一部を構成し、中空糸膜の外周面と筐体の内周面との間の空間は、透析液が流れる透析液経路の一部を構成する。
中空糸膜には複数の微少孔が形成されているため、血液が、中空糸膜の内部を通過するとともに、透析液が、中空糸膜の外周面を通過する際、中空糸膜を介して血液中の不要物(老廃物)が透析液側に透析除去される。また、後述するように、プライミングの際には、透析液は、中空糸膜の外側から内側へ逆濾過され、逆濾過された透析液が、透析液経路から血液経路に流れるようになっている。
動脈側血液ライン14の先端には、コネクタ18を介して動脈側穿刺針20が接続される。動脈側血液ライン14の途中には、しごき型のチューブポンプである血液ポンプ22が設けられている。この血液ポンプ22は、正回転駆動することで、可撓性チューブからなる動脈側血液ライン14をしごき、これにより、血液を下流側(ダイアライザ12側)に送る。また、この血液ポンプ22は、動脈側血液ライン14の一部を閉鎖または開放する弁としても機能する。すなわち、血液ポンプ22が、回転し、液体を送り出している際には、動脈側血液ライン14の一部は、液体の流通が許容された開放状態となり、血液ポンプ22が停止し、液体の送り出しが停止している際には、動脈側血液ライン14の一部は、液体の通過が阻害された閉鎖状態となる。
静脈側血液ライン16の先端には、コネクタ24を介して静脈側穿刺針26が接続される。静脈側血液ライン16の途中には、血液から気泡を放出するために当該血液を一時的に貯留するエアトラップチャンバ28が設けられている。このエアトラップチャンバ28は、その上端近傍および下端近傍に静脈側血液ライン16が接続された略円筒状容器である。エアトラップチャンバ28は、静脈側血液ライン16との接続口を除いて閉じた形状である。したがって、エアトラップチャンバ28は、その内部空間が外気から閉鎖されたチャンバ、いわゆるエアレスチャンバであり、透析の際には、このエアトラップチャンバ28の上端レベルまで、血液が満たされる。また、貯留の過程で血液から放出された気泡は、エアトラップチャンバ28の上端近傍に溜まり続けることになる。また、エアトラップチャンバ28とコネクタ24との間には、静脈側血液ライン16を開閉する弁41も設けられている。後述するプライミング処理の際には、当該弁41は、閉鎖される。
透析液供給装置32は、ダイアライザ12の透析液導入口12cに接続される透析液導入ライン34と、透析液導出口12dに接続される透析液排出ライン36を有している。透析液導入ライン34および透析液排出ライン36には、それぞれ、チューブポンプである導入ポンプ38および排出ポンプ40が設けられている。この二つのポンプ38,40は、互いに独立して駆動できるようになっている。この二つのポンプ38,40の駆動により、透析液のダイアライザ12への送り出し、および、ダイアライザ12からの透析液の排出が行われる。これらポンプ38,40も、血液ポンプ22と同様に、駆動することで、配管の一部を開放し、停止することで、配管の一部を閉鎖する弁体として機能する。
透析液導入ライン34のうち、導入ポンプ38と透析液導入口12cとの間には、真空ポンプ42が接続されている。この真空ポンプ42は、駆動することで、透析液導入ライン34および当該透析液導入ライン34に連通する空隙から空気を吸引し、減圧する。
透析システム10は、さらに、各部を制御する制御部(図示せず)を有している。制御部は、ユーザからの指示に従い、各種ポンプ22,38,40,42の駆動を制御する。また、後に詳説するように、ユーザからプライミングが指示された場合には、真空ポンプ42を駆動して、液経路内の空隙が負圧にしたうえで、導入ポンプ38および血液ポンプ22を駆動して、液経路内にプライミング液(逆濾過された透析液)を供給させる。
かかる透析システム10を用いて透析治療する際には、動脈側穿刺針20及び静脈側穿刺針26を患者に穿刺し、血液ポンプ22、導入ポンプ38、排出ポンプ40を駆動させる。これにより、動脈側穿刺針20から採取された患者の血液は、動脈側血液ライン14を通ってダイアライザ12の血液導入口12aから中空糸膜の内部に至る一方、透析液が透析液導入ライン34を通って透析液導入口12cから中空糸膜の外周囲に至る。
そして、中空糸膜内部の血液と中空糸膜外部の透析液とが中空糸膜を介して接触することにより、血液の老廃物が透析液側に移行し、これにより血液が浄化される。浄化された血液は、血液導出口12bから静脈側血液ライン16に導出され、エアトラップチャンバ28及び静脈側穿刺針26を介して患者の体内に戻される。なお、老廃物が混入した透析液は、透析液導出口12dから透析液排出ライン36に排出される。
こうした透析治療に先だって、通常、透析液または血液が流れる液経路内にプライミング液を流すプライミング処理が実行される。ここで、プライミング液が供給される「液経路」とは、透析液または血液が流れる経路を意味しており、本実施形態では動脈側血液ライン14、静脈側血液ライン16、ダイアライザ12、エアトラップチャンバ28、透析液導入ライン34、透析液排出ライン36が該当する。
プライミング処理の際には、制御装置の制御により、導入ポンプ38を駆動させるとともに血液ポンプ22を逆回転駆動(治療時と逆方向の駆動)させる。
これにより、透析液導入ライン34から導入された透析液が、ダイアライザ12の中空糸膜を介して中空糸膜の内部に濾過(逆濾過)され、動脈側血液ライン14及び静脈側血液ライン16に向かって流れることとなる。このように逆濾過した透析液を用いてプライミングする場合、血液ライン14に別途、プライミング液供給のための配管を接続する必要がなく、簡易にプライミング処理を実行できる。こうした逆濾過させた透析液でプライミング処理することは、「オンラインプライミング」と呼ばれている。なお、本実施形態では、オンラインプライミングを採用しているが、当然ながら、血液ライン14,16に、プライミング液(例えば生理食塩液)供給のための専用の配管を接続し、当該専用配管を介してプライミング液の供給を行うようにしてもよい。
プライミング処理の際には、透析液および血液が流れる液経路(透析液導入・排出ライン34,36および血液ライン14,16、ダイアライザ12、エアトラップチャンバ28)内の空隙が全てプライミング液で満たされることが望ましい。しかしながら、従来、プライミング液を、ただ液経路に供給するだけでは、液経路内に気泡が残留することが多かった。特に、ダイアライザ12の内部には、細かい気泡が付着しやすかった。また、エアトラップチャンバ28の一部に空気が残存しやすかった。
液経路内の気泡を除去するために、一部では、プライミング液を供給する際に圧力パルスを付与したり、プライミング処理中にダイアライザ内を減圧したりする方法が提案されている。しかし、圧力パルスを付与するだけでは、液経路内の空気、特に、ダイアライザ12やエアトラップチャンバ28内の空気を除去するのは難しい。また、圧力パルスを付与しても、エアトラップチャンバ28の液面をエアトラップチャンバ28の上面まで上げるのはできない。また、プライミング処理中にダイアライザ内を減圧する方法では、ダイアライザ以外の空隙、例えば、エアトラップチャンバ28の内部等は、減圧できないため、当該エアトラップチャンバ28内をプライミング液で充満させるためには、特別な設備、工程が必要となる。また、ダイアライザの内部についても、プライミング液を引き込んだ後に減圧する方法の場合、当該ダイアライザ内部の空気がプライミング液に阻まれて排気されないため、ダイアライザ内の空気も十分に除去できない。つまり、従来、簡易な構成、工程で、液経路内の空気を除去するのは、困難であった。
そこで、本実施形態では、プライミング液の供給に先だって、液経路内の空隙を減圧し、負圧にする減圧処理を実行している。そして、この減圧処理を容易に行うために、透析液導入ライン34に、真空ポンプ42を接続している。以下、この減圧処理の流れについて図2を参照して説明する。なお、図2における矢印は、減圧処理時のポンプの駆動方向(吸引方向)を示している。
減圧処理を実行する際には、まず、図2に示すように、動脈側血液ライン14のコネクタ18と静脈側血液ライン16のコネクタ24とを接続して互いの流路を連通させる。さらに、血液ポンプ22、導入ポンプ38、および排出ポンプ40の駆動を停止し、動脈側血液ライン14、透析液導入ライン34、透析液排出ライン36が、いずれも外気から閉鎖された状態とする。これにより、液経路が外気から遮断された閉鎖空間となる。
かかる状態となれば、続いて、真空ポンプ42を駆動して、液経路内の空気を吸引し、液経路内の空隙を減圧する。この真空ポンプ42の駆動により、各ライン14,16,34,36、および、ダイアライザ12、エアトラップチャンバ28の内部が負圧になる。制御部は、一定時間、真空ポンプ42による減圧を行えば、液経路内の空隙が負圧になったと判断し、真空ポンプ42の駆動を停止する。なお、当然ながら、この液経路内の圧力を検知する圧力センサを別途設け、当該圧力センサでの検知結果に応じて、真空ポンプ42を駆動制御するようにしてもよい。
真空ポンプ42による減圧が完了すれば、続いて、液経路内にプライミング液である透析液を導入するプライミング処理を実行する。透析液を導入する際には、真空ポンプ42を停止したうえで、導入ポンプ38を正方向(ダイアライザ12に透析液を送り込む方向)に駆動する。これにより、透析液導入ライン34から導入された透析液は、ダイアライザ12の中空糸膜により逆濾過されて、動脈側血液ライン14および静脈側血液ライン16に向かって流れることになる。このとき、ダイアライザ12、エアトラップチャンバ28、動脈側血液ライン14、静脈側血液ライン16の内部は、負圧となっており、空気が存在していないため、透析液(プライミング液)を供給しても気泡が残存することがない。また、エアトラップチャンバ28の内部は、負圧となっているため、特別な処理を行わなくても、透析液を導入するだけで、エアトラップチャンバ28の内部を透析液で充満させる(液面レベルをエアトラップチャンバ28の上端まで上げる)ことができる。これにより、液経路内を透析液で充満させるプライミング処理が完了となる。かかるプライミング処理が終了した後は、コネクタ18,24の連結を外すとともに、当該コネクタ18,24に動脈側穿刺針20及び静脈側穿刺針26を取り付け、患者に穿刺して透析治療が行われることとなる。
なお、出願人は、真空ポンプ42に替えて、排出ポンプ40等を、5分または15分、駆動させて、液経路内の空隙の減圧を行う実験を行った。排出ポンプ40を5分駆動した場合、空隙は、約-500mmHgに減圧できた。その後、プライミング液を導入したところ、気泡残留は無く、良好な結果が得られた。また、排出ポンプ40を15分駆動した場合、空隙は、約-700mmHgに減圧できた。この場合も、その後、プライミング液を導入したところ、気泡残留は無く、良好な結果が得られた。真空ポンプ42は、排出ポンプ40に比して効率的な減圧が可能であると推測されるため、真空ポンプ42の性能にもよるが、1分程度の駆動で約-750mmHgの負圧に達する推測される。
次に、本実施形態の実験結果について説明する。図3は、本実施形態の検証実験で用いた実験装置の構成を示す図である。また、図4は、検証実験の内容を示す表であり、図5は、検証実験の結果を示すグラフである。図3において、ポンプ22,38の近傍の矢印は、これらポンプ22,38を正駆動した際の方向を示す。検証実験では、水を充填したタンク46,48を用意した。そして、動脈側血液ライン14および静脈側血液ライン16の先端をタンク46内の水に連通させるとともに、透析液導入ライン34および透析液排出ライン36をタンク48内の水に連通させた。また、排出ポンプ40は、無くし、替わりに、静脈側血液ライン16および透析液排出ライン36に、第一テスト弁50および第二テスト弁52を設けた。さらに、導入ポンプ38は、血液ポンプ22と同様に、チューブをしごいて液体を送り出すローラーポンプである。さらに、ダイアライザ12とエアトラップチャンバ28との間には、圧力センサ54が設けられている。
検証実験では、この実験装置において、プライミングを行った後、液経路内に残存する気泡量を測定している。図4に示す通り、実施例1では、第一テスト弁50および第二テスト弁52を閉鎖して、液経路を密封した状態で、血液ポンプ22の逆駆動および導入ポンプ38の逆駆動を行い、液経路内を-300mHgまで減圧する(STEP1)。-300mHgまで減圧すれば、第一テスト弁50を開放した状態で、血液ポンプ22の逆駆動および導入ポンプ38を正駆動して、タンク48から液経路内、特にダイアライザ12および血液ライン14,16に水を導入する(STEP2)。このときの導入液量は、500mLまたは1500mLである。また、液経路内を通過して余った水は、タンク46に放出される。次に、第一テスト弁50を閉鎖、第二テスト弁52を開放した状態で、血液ポンプ22を停止するとともに導入ポンプを正駆動させて、タンク48から液経路内、特に、ダイアライザ12および透析液排出ライン36に水を導入する(STEP3)。このときの導入液量は、500mLである。また、液経路内を通過して余った水は、タンク48に放出される。
実施例2,3でも、実施例1と同様のSTEP1~STEP3を実行する。ただし、STEP1において、実施例2では、-500mHgまで、実施例3では、-700mHgまで減圧を行う。
比較例では、プライミングに先立つ減圧は、行わず、実施例1~3のSTEP2,3と同様の処理を実行する。すなわち、図4の表において、比較例のSTEP1およびSTEP2は、実施例1~3のSTEP2およびSPTE3とほぼ同じである。ただし、比較例では、最初に導入する液量を、500mLまたは1000mLまたは1500mLとしている。
気泡量の測定は、次の手順で行う。各実施例・比較例ごとに、規定のSTEPが終了すれば、エアトラップチャンバ28内の液面を規定の高さに合わせる。続いて、ダイアライザ12を反転、すなわち、エアトラップチャンバ28と接続される血液導出口12bが血液導入口12cよりも上になるようにする。その状態で、血液ポンプ22を最大速度で駆動する。さらに、ダイアライザ12、動脈側血液ライン14、および静脈側血液ライン16の外壁を叩いて、これらの内壁に付着している気泡を流し、エアトラップチャンバ28に集める。最後に、エアトラップチャンバ28の液面の低下量を測定し、この低下量から残存気泡量を測定する。
図5は、検証実験の結果を示すグラフで、横軸は、最初(実施例1~3におけるSTEP2、比較例におけるSTEP1)に導入する液量を、縦軸は、実験終了後の残存気泡量を、示している。また、導入液量1500mLとしたときの実施例3では、残存気泡量は、測定不可能なほど少なかったため、図5では、その値を図示していない。
図5から明らかな通り、残存気泡量は、事前に減圧を行わない比較例と比較して、事前に-300mHgまで減圧する実施例1では、6割前後まで低下していることがかる。さらに、事前に-500mHgまで減圧する実施例2では、比較例と比較して、48%(導入液量500mL)または33%(導入液量1500mL)まで低下している。さらに、事前に-700mHgまで減圧すると、残存液量は、ほぼゼロ(1mL以下)まで低減することができることが分かる。
以上の説明から明らかな通り、本実施形態によれば、液経路内にプライミング液を供給する前に、予め、液経路内の空隙を減圧し負圧としている。そのため、プライミング液を供給した際の気泡の残留を、簡易かつ確実に防止できる。また、特別な処理をしなくても、エアトラップチャンバ28の液面を、その上端まで上げることができる。
なお、ここで説明した構成は一例であり、プライミング液の供給に先だって、液経路内の空隙を減圧できるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、本実施形態では、真空ポンプ42の駆動により、減圧を行っているが、他のポンプ、例えば、血液ポンプ22や排出ポンプ40の駆動により減圧を行うようにしてもよい。例えば、プライミング液の供給に先だって、真空ポンプ42の駆動に加えて、または、替えて、排出ポンプ40の駆動を実行し、これにより、液経路内の空隙を減圧するようにしてもよい。また、真空ポンプ42や排出ポンプ40の駆動に加えて、または、替えて、導入ポンプ38を逆駆動(ダイアライザ12から流体を吸引する方向に駆動)させて、液経路内の空隙を減圧してもよい。図6は、真空ポンプ42に替えて排出ポンプ40の駆動、および/または、導入ポンプ38の逆駆動により、液経路内の空隙を減圧する構成の一例を示す図である。なお、図6において、ポンプ40,38近傍の矢印は、減圧処理時における駆動方向(吸引方向)を示している。
さらに、こうした真空ポンプ42や排出ポンプ40の駆動や導入ポンプ38の逆駆動に加えて、または、替えて、血液ポンプ22を逆駆動(ダイアライザ12から流体を吸引する方向に駆動)させて、液経路内の空隙を減圧してもよい。図7は、真空ポンプ42に替えて、弁41を閉鎖した状態で血液ポンプ22を逆駆動(ダイアライザ12から流体を吸引する方向に駆動)させて液経路内の空隙を減圧する構成の一例を示す図である。この場合、動脈側血液ライン14の先端は、静脈側血液ライン16に連結させるのではなく、外気に連通させておく。また、静脈側血液ライン16の先端には、当該静脈側血液ライン16と外気との連通を閉鎖または閉鎖解除する部材、例えば、制御部からの指示に応じて開閉する弁や、手動で開閉されるクランプ、穿刺針26の先端に取り付けられる封止キャップ等を設けておく。また、図7の構成においては、血液ポンプ22の逆駆動と並行して、排出ポンプ40の駆動、および/または、導入ポンプ38の逆駆動を行ってもよい。なお、図7において、ポンプ22,38,40近傍の矢印は、減圧処理時における駆動方向(吸引方向)を示している。
また、本実施形態では、導入ポンプ38および導出ポンプ40を互いに独立して駆動するチューブポンプとしたが、両者は、連動して駆動する複式ポンプとしてもよい。図8は、導入ポンプ38および導出ポンプ40を複式ポンプとした例を示す図である。この場合、導入ポンプ38の逆駆動および導出ポンプ40の駆動により、減圧することはできない。したがって、複式ポンプを採用した場合において液経路内の空隙を減圧するときは、弁41を閉鎖した状態で血液ポンプ22を逆駆動するか、別途設けた真空ポンプ42(図8では図示せず)を駆動する。なお、図8において、ポンプ22近傍の矢印は、減圧処理時における駆動方向(吸引方向)を示している。
また、本実施形態では、チューブポンプである血液ポンプ22、導入ポンプ38、導出ポンプ40を弁として利用したが、別途、制御部の指示に応じて開閉する弁を設けてもよい。また、本実施形態では、逆濾過した透析液でプライミングを行うオンラインプライミングを例示したが、本実施形態の技術は、動脈側血液ライン14または静脈側血液ライン16に接続された専用配管を介してプライミング液(例えば生理食塩液等)を供給する場合にも適用される。
また、図9に示すように、透析システム10は、さらに、透析液再生カラム44を備えてもよい。すなわち、通常、ダイアライザ12を通過した透析液は、透析液供給装置32に戻された後、外部に排出される。一方、透析液供給装置32には、外部から新たな透析液が供給される。透析液再生カラム44は、通常、廃棄される使用済み透析液に含まれる不要物を吸着材に吸着させる等して再生し、透析液供給装置32に戻す。すなわち、図9に示す構成では、透析液再生カラム44により、透析液が循環する構成となっている。かかる透析液再生カラム44を用いた場合には、透析開始に先だって当該透析液再生カラムの内部もプライミングすることが望まれている。しかし、透析液再生カラム44に内蔵されている吸着材は、多孔性材料であるため、従来、吸着材の微細な孔にプライミング液を充填することは困難であった。本実施形態のように、プライミングに先だって、減圧する構成とした場合、かかる透析液再生カラム44の内部をプライミング液で充填することが可能となる。
図9に示す構成において、減圧処理を行う場合には、透析液供給部32、透析液再生カラム44を空にした状態(透析液を充填しない状態)で、導入ポンプ38の駆動、および/または、導出ポンプ40の逆駆動を行い、透析液再生カラム44の内部を減圧する。また、その後、または、同時に、真空ポンプ42の駆動、および/または、血液ポンプ22の逆駆動を行い、ダイアライザ12や血液ライン14,16内も減圧する。図9において、各ポンプ22,38,40,42の近傍の矢印は、この減圧処理時の駆動方向(吸引方向)を示している。減圧処理が完了すれば、透析液が充填されたバッグを、透析液供給部32と透析液再生カラム44の間の液経路等に接続し、液経路内に透析液を導入する。これにより、透析液再生カラム44も含めた液経路が、透析液でプライミングされる。なお、透析液に替えて生理食塩液を用いてもよい。
また、これまでの説明では、外気から遮断されたエアレスチャンバを有した透析システム10を例示したが、エアトラップチャンバ28は、外気に開放された通常のエアトラップチャンバでもよい。また、気泡に対する対策が確保できるのであれば、エアトラップチャンバ28は、省略されてもよい。また、本実施形態では、血液浄化器の例として、ダイアライザ12を例示したが、他の血液浄化器を用いてもよい。例えば、血液に含まれる病因物質を吸着する吸着材を内在し、血液を浄化する血液浄化カラムを、血液浄化器として用いてもよい。この場合、透析液を供給する必要がないため、透析液導入ライン34、透析液排出ライン36、導入ポンプ38、排出ポンプ40は、不要となる。したがって、この場合には、血液ポンプ22の逆駆動、または、血液ライン14,16の途中に接続された真空ポンプ42の駆動により、減圧を行う。また、血液浄化カラムを用いた場合、透析液は用いないため、プライミング時には、生理食塩液が充填されたバッグを、血液ライン14,16に接続し、液経路内に生理食塩液を導入する。また、本実施形態の技術は、透析システムに限らず、事前にプライミング処理が必要な他の血液浄化装置、例えば、アフェレーシス装置や持続緩徐式血液浄化装置(CRRT)等に応用されてもよい。
10 透析システム、12 ダイアライザ、14 動脈側血液ライン、16 静脈側血液ライン、18,24 コネクタ、20 動脈側穿刺針、22 血液ポンプ、26 静脈側穿刺針、28 エアトラップチャンバ、32 透析液供給部、34 透析液導入ライン、36 透析液排出ライン、38 導入ポンプ、40 排出ポンプ、42 真空ポンプ、44 透析液再生カラム、46,48 タンク、50 第一テスト弁、52 第二テスト弁。
Claims (9)
- 体内から取り出された血液を浄化したうえで体内に戻す血液浄化装置であって、
血液または透析液が流れる液経路の途中に設けられたポンプと、
前記液経路途中に設けられ、前記液経路の一部を閉鎖または開放する弁と、
血液浄化のために前記液経路に前記血液または透析液を流す血液浄化処理と、前記血液浄化処理に先だって前記ポンプおよび弁を駆動して前記液経路にプライミング液を供給するプライミング処理と、前記プライミング液の供給に先だって前記液経路内の空隙を減圧して負圧状態にする減圧処理と、を実行させる制御部と、
を備えることを特徴とする血液浄化装置。 - 請求項1に記載の血液浄化装置であって、
前記液経路は、少なくとも、血液を浄化する血液浄化器と、前記血液が流れる血液ラインと、を含むことを特徴とする血液浄化装置。 - 請求項2に記載の血液浄化装置であって、
前記液経路は、さらに、エアトラップチャンバを含む、ことを特徴とする血液浄化装置。 - 請求項2または3に記載の血液浄化装置であって、
前記血液浄化器は、血液浄化膜を内在するとともに当該血液浄化膜にて血液浄化を施すダイアライザであり、
前記プライミング液は、前記ダイアライザにより逆濾過された透析液である、
ことを特徴とする血液浄化装置。 - 請求項2から4のいずれか1項に記載の血液浄化装置であって、
前記ポンプは、前記血液を前記血液浄化器に送る血液ポンプと、透析液を前記血液浄化器に送る導入ポンプと、透析液を前記血液浄化器から排出させる排出ポンプと、を備え、
前記制御部は、前記弁を駆動して前記液経路を外気から閉鎖したうえで、前記血液ポンプの逆駆動、前記排出ポンプの駆動、前記導入ポンプの逆駆動の三つのうち少なくとも一つを行うことにより、前記空隙を減圧する、
ことを特徴とする血液浄化装置。 - 請求項2から5のいずれか1項に記載の血液浄化装置であって、さらに、
前記透析液を循環させるべく、前記血液浄化器を通過した前記透析液を再生して前記血液浄化器に戻す透析液再生カラムを備える、ことを特徴とする血液浄化装置。 - 請求項2または3に記載の血液浄化装置であって、
前記血液浄化器は、血液を浄化する吸着材を内在し、血液を浄化する血液浄化カラムである、ことを特徴とする血液浄化装置。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の血液浄化装置であって、
前記ポンプは、液経路途中に設けられ、前記液経路内の空気を吸引する一方で、透析液および血液を送出しない真空ポンプを含み、
前記制御部は、前記弁を駆動して前記液経路を外気から閉鎖したうえで、前記真空ポンプを駆動させて前記空隙を減圧する、
ことを特徴とする血液浄化装置。 - 体内から取り出された血液を浄化したうえで体内に戻す血液浄化処理に先だって、血液または透析液が流れる液経路にプライミング液を供給するプライミング方法であって、
前記プライミング液の供給に先だって、前記液経路の途中に設けられたポンプおよび弁を駆動して、前記液経路内の空隙を減圧して負圧状態にする、
ことを特徴とするプライミング方法。
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WWE | Wipo information: entry into national phase |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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